Thread GENAU alle 10ms ausführen

[mm1256]

Zitat:

Zitat von Medium

Leider hat der TE das Thema hier offenbar schon verlassen

Ja, es sieht so aus.

Zitat:

Zitat von Medium

Hier in der DP steht bestimmt schon mehrere hundert Male warum ein Timer für präzise Timings, vor allem unter 40ms/25ms komplett ungeeignet ist

Mich würde mal interessieren, warum ein Timer - wie von mir bereits vorgeschlagen (der Timer in MMSystem, nicht die normale Timer-Komponente) - keine praktikable Lösung ist? Ich habe soeben mal einen Test mit 10.000 Durchläufen gemacht (also 10.000 * 10 ms => 100.000 ms) und die Abweichung gemessen. Bei 100 Sekunden gerade mal 6,8 Millisekunden. Also bitte, was veranlasst dich zu dieser Aussage?

[Mavarik]

Zitat:

Zitat von mm1256 (Beitrag 1313063)

Also bitte, was veranlasst dich zu dieser Aussage?

Was hast Du den während der Messung gemacht? Nix? Oder mal Datei oder Screen I/O?
Oder mal ne For-Schleife die 1 Minute läuft?

Hast Du mal ein anderes Programm gestartet (Word Delphi oder so...)

[Valle]

Windows ist nun mal kein Echtzeitbetriebssystem.

Entweder ich kann mich auf die Timings der Betriebssystem zu 100% verlassen; dann kann ich meine Algorithmen so auslegen, dass ich von einem exakt akkuraten Timing ausgehe. Bei Airbags oder diversen Industriemaschinen ist das notwendig. Der Airbag muss genau dann auslösen wann ich das will und nicht irgendwie 6,8ms früher oder später. Das ist Kompromisslos und auch der Grund warum Airbags zum Glück nicht von einem Windows gesteuert werden.

Oder die Timings meines Betriebssystems sind unzuverlässig. Sobald ich eine Abweichung habe, kann ich meine Logik nicht mehr auf ein exaktes Timing basieren lassen. In einem Spiel beispielsweise muss ich mir dann eine andere Methode suchen, um zeitdiskrete Berechnung auszuführen. Jede Millisekunde, seien es auch nur 6,8ms, sind zuviel und machen meine Logik kaputt. Wenn ich davon ausgehe 25 Frames in der Sekunde zu haben und stur in jedem 25. Frame 100 Punkte auf den Score addiere, dann ist das Spiel unfair und kaputt.

Auch wenn Multimedia-Timer bessere Qualitäten haben als der Standardtimer sind sie nun mal nicht perfekt. Und solange ich kein perfektes Timing habe, muss ich bei der Programmierung davon ausgehen, dass das Timing vollkommen kaputt ist. Nur so kann ich zuverlässige Algorithmen bauen.

(Btw, was die 6,8ms angeht. Lass mal ein Spiel oder ein Benchmark oder etwas anderes sehr rechenlastiges währenddessen laufen.)

[mm1256]

Zitat:

Zitat von Mavarik (Beitrag 1313072)

Was hast Du den während der Messung gemacht? Nix? Oder mal Datei oder Screen I/O?
Oder mal ne For-Schleife die 1 Minute läuft? Hast Du mal ein anderes Programm gestartet (Word Delphi oder so...)

Der Windows-Media-Timer wird in dieser Form vielen Multimedia-Anwendungen verwendet, z.B. beim Abspielen von Midifiles. Das sind sehr zeitkritische Anforderungen (ein Midifile darf ja nicht "leiern", Aussetzer haben oder dergleichen) wo parallel dazu noch andere Aufgaben (auch VCL) erledigt werden müssen. Mein Testprogramm war ganz einfach als VCL-Anwendung gestrickt. In der Praxis (und auch so wie vom TE gewünscht) lauft der Timer in einem eigenen Thread mit erhöhter Priorität. Ich hab mir die Arbeit für ein diesbezügliches Testprogramm jetzt nicht gemacht, aber die Abweichung liegt mit Sicherheit noch darunter, auch wenn parallel dazu andere Arbeiten erledigt werden.

Auszug, ohne Anspruch auf Vollständigkeit, eben nur mal schnell zum Testen:

Delphi-Quellcode:

implementation

uses MMSystem;

const
  MW_TIMER_TEST = WM_USER + 100;

procedure TimerCallBackProc(uTimerID, uMsg: Integer; dwUser, dwParam1, dwParam2: LongWord); stdcall;
begin
  PostThreadMessage(HWND(dwUser), MW_TIMER_TEST, 0, 0);
end;

procedure TFrmTimerTest.Start;
const
  MaxCount = 10000;
var
  TimerMsg: TMsg;
  TimerProc: TTimerProc;
  TimerInterval, TimerID, TimerCount, Counter: Integer;
  CloseRequested: boolean;
  TimerReturnMsg: Longbool;
begin
  Counter := 0;
  TimerInterval := 10;
  TimerCount := 0;
  TimerProc := TimerCallBackProc;
  TimerID := timeSetEvent(TimerInterval, TimerInterval, @TimerProc,
                          GetCurrentThreadId, TIME_PERIODIC);
  if TimerID = 0 then begin
    timeEndPeriod(TimerInterval);
    Exit;
  end;
  Memo.Lines.Clear;
  edStartTickCount.Tag := GetTickCount;
  edStartTickCount.Text := IntToStr(edStartTickCount.Tag);
  repeat
    TimerReturnMsg := GetMessage(TimerMsg, 0, 0, 0);
    Inc(Counter);
    if Counter > MaxCount then break;
    if TimerMsg.Message = MW_TIMER_TEST then
    begin
      Inc(TimerCount);
      // Anzeige, damit der VCL-Thread auch ein bisserl was zu tun hat
      Memo.Lines.Add('Count:'+IntToSTr(TimerCount));
    end;
    TranslateMessage(TimerMsg);
    DispatchMessage(TimerMsg);
  until (integer(TimerReturnMsg) <= 0);
  edStopTickCount.Tag := GetTickCount;
  edStopTickCount.Text := IntToStr(edStopTickCount.Tag);
  edDiffTickCount.Tag := edStopTickCount.Tag - edStartTickCount.Tag;
  edDiffTickCount.Text := IntToStr(edDiffTickCount.Tag);
  timeKillEvent(TimerID);
  timeEndPeriod(TimerInterval);
end;

[Valle]

Zitat:

Zitat von mm1256 (Beitrag 1313083)

Der Windows-Media-Timer wird in dieser Form vielen Multimedia-Anwendungen verwendet, z.B. beim Abspielen von Midifiles. Das sind sehr zeitkritische Anforderungen (ein Midifile darf ja nicht "leiern", Aussetzer haben oder dergleichen) [...]

Ah, sehr gutes Beispiel. Da Video und Audio natürlich nicht stottern dürfen, muss trotz fehlender Garantie von Rechenzeit sichergestellt sein, dass immer genug Daten zum Abspielen vorgehalten werden. Deshalb besitzt der Computer eine Soundkarte mit einem Audiobuffer. Dieser muss gelegentlich aufgefüllt werden. Wie die Abstände zum Auffüllen genau sind, spielt keine Rolle. Wichtig ist nur, dass das passiert, bevor der Puffer leer ist.

Bei alten PCs passierte es noch öfter, dass die Musik aussetzt, wenn man die CPU zu sehr beanspruchte. Heute passiert das kaum mehr, allerdings bemerkt man diesen Puffer noch, falls es mal zu einem Bluescreen kommen sollte. Noch heute wiederholt mein PC die letzte Sekunde des aktuellen Songs dann in einer Endlosschleife.

Die Lösung des Problem ist also der Puffer in der Soundkarte. Nicht (nur) der Multimedia-Timer.

[Perlsau]

Um ein laufendes Video zum Stottern zu bringen, genügt es meiner Erfahrung nach bereits, neben dem Zugriff auf die Festplatte durch den Videoplayer ein oder zwei weitere Zugriffe auf dieselbe Festplatte anzuleiern, z.B. einen Kopier- und ein Entpackungsvorgang. Auch Midi-Files stottern beim Abspielen, wenn man gleichzeitig weitere Zugriffe auf dieselbe Platte hat. Das hat mit der Rechenpower im Grunde nichts zu tun, sondern ist dem "Flaschenhals" Festplatte geschuldet. Beim Video kommt es natürlich, wie oben bereits erwähnt, auf den Videopuffer an, aber auch auf die Video-Auflösung, denn je höher die Auflösung, desto mehr Daten fallen pro Sekunde an.

[mm1256]

Zitat:

Zitat von Perlsau (Beitrag 1313086)

....Auch Midi-Files stottern beim Abspielen, wenn man gleichzeitig weitere Zugriffe auf dieselbe Platte hat. Das hat mit der Rechenpower im Grunde nichts zu tun, sondern ist dem "Flaschenhals" Festplatte geschuldet....

Weil OT, nur kurz zur Info: Ein normales Midifile wie es von Musikern verwendet wird, ist i.d.R. nicht größer als 150 kb. Beim Laden des Midifiles werden die darin enthaltenen Midi-Events in eine Liste (bei Delphi-Playern überwiegend von TList abgeleitet) in den Speicher geladen. Während des Abspielens erfolgt keinerlei Zugriff auf den Datenträger. Darum kann dieser z.B. auch eine SD-Karte sein. Die Schlussfolgerung "Flaschenhals" Festplatte ist in diesem Fall nicht zutreffend.

[Dejan Vu]

Da sonst mit Puffern gearbeitet wird, spielt das eh keine Rolle.

Es geht ja auch darum, dass das mit der Echtzeitfähigkeit nicht so richtig funktioniert, wenn während des Abspielens ein anderer Prozess am werkeln ist. Nochmal: Windows ist nicht realtimefähig und daher kann man sich nun einmal nicht darauf verlassen, das irgend ein Timer immer perfekt auslöst.